kolmivaihejärjestelmiä

Kolmivaihejärjestelmät ovat sähköverkkojen ja koneistojen käytössä yleisiä järjestelmiä, joissa kolmella johtimella kulkee sinimuotoinen vaihtovirta. Vaihejohtojen jännitteet ovat 120 astetta toisistaan, mikä tuottaa tasaisen pyörivän magneettikentän. Järjestelmät voivat olla tasapainoisia tai epätasapainoisia kuormia, ja niitä käytetään sekä sähkön tuottamiseen ja siirtämiseen että kolmivaiheisiin koneisiin, kuten moottoreihin ja generaattoreihin.

Y-konfiguraatiossa kolme vaihejohtoa yhdistetään yhteiseen neutraaliin pisteeseen. Linjajännite V_L on √3 kertaa vaihejännitteen V_Ph. Δ-konfiguraatiossa jokainen vaihe muodostaa suljetun silmukan toisen vaiheen kanssa, eikä neutraalia tarvita; linjajännite on yhtä suuri kuin vaihejännite. Valinta vaikuttaa kuorman jakautumiseen ja maadoitukseen.

Kolmivaihejärjestelmien edut liittyvät suurempaan tehoon siirrettäessä pienemmillä johtimilla sekä tasaisemman vääntömomentin tarjoamiseen kolmivaiheisissa moottoreissa. Ne mahdollistavat tehokkaan moottorien käynnistyksen, pienemmät jänniteheilahtelut ja helpottavat suurten generaattorien sekä verkon hallintaa. Kolmivaihejärjestelmät tarjoavat myös joustavan mahdollisuuden käyttää sekä neutraalilla että neutraalittomilla verkoilla toimivia kuormia.

Sovellukset ja standardit: Kolmivaihejärjestelmiä hyödynnetään laajasti sähköntuotannossa, siirrossa ja jakelussa sekä teollisuuden moottorikäytössä. Euroopan yleisin jännitejako on 400 V linjajännite ja 230 V vaihejännite. Suurjännitteisissä verkoissa käytetään kymmennien tai satojen kilovoltien tasoja. Standardit ja asennusmääräykset noudattavat IEC-, CENELEC- ja paikallisia sähköturvallisuusnormeja, joissa maadoitus ja jännitteet ovat keskeisiä turvallisuus- ja yhteensopivuustekijöitä.